JP2019119997A - 断熱材留め具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、従来技術では存在しなかった新規な断熱材の留め具を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の断熱材留め具１０は、大引１００に断熱材を取り付けるための、樹脂製の断熱材留め具１０である。例えば、この樹脂製の断熱材留め具１０は、断熱材を支持する支持部１３、大引１００に係止するための係止部１１、前記支持部１３と前記係止部１１とをつなげる中間部１２を少なくとも有し、前記支持部１３が、前記中間部１２の下側から略水平に伸びる板状の部分であってもよく、前記係止部１１が、大引１００の上面に接触し、かつ略水平に伸びる板状の部分であってもよく、前記中間部１２が、大引１００の側面と接触し、かつ略垂直に伸びる板状の部分であってもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、床構造体に断熱材を取り付けるための断熱材留め具に関する。特に、本発明は、根太レス工法において大引に断熱材を取り付けるための樹脂製の断熱材留め具に関する。

通常、床構造体は、床束及び束石によって基礎から支持されている大引と、大引と直角に交差して大引上に配置される根太と、根太上に施工される構造合板（床板）とを有する。従来から、断熱材は、根太間に設置されており、この場合、断熱材は、大引によって下側から支持されるため、このような床構造体においては、断熱材の留め具は不要であった。

近年、根太をなくし、大引上に構造合板を施工する根太レス工法が広まっている。この場合、断熱材は、大引に留め具を用いて取り付ける必要がある。特許文献１〜３は、そのような断熱材の留め具を開示している。

特開２００６−２５７７１８号公報 特開２００９−１０２８９１号公報 特開２０１１−７４６６４号公報 特開２０１４−７７３３２号公報

従来技術においては、断熱材の留め具は、全て金属製であった。実際に、特許文献１〜３においては断熱材の留め具を支持金具等と記載している。特許文献１〜３に記載の留め具は金属製であるため留め具に突起を設けて、この金属の突起を木材である大引に突き刺すことによって、留め具を大引に非常に容易に固定することができる。また、これらの留め具は、金属の板を加工することによって比較的容易に製造することも可能である。

本発明は、従来技術では存在しなかった新規な断熱材の留め具を提供することを目的とする。

本発明者らは、以下の態様を有する本発明により、上記課題を解決できることを見出した。
《態様１》
大引に断熱材を取り付けるための、樹脂製の断熱材留め具。
《態様２》
断熱材を支持する支持部、大引に係止するための係止部、及び前記支持部と前記係止部とをつなげる中間部を少なくとも有する、態様１に記載の断熱材留め具。
《態様３》
前記支持部が、前記中間部の下側から略水平に伸びる板状の部分であり、
前記係止部が、大引の上面に接触し、かつ略水平に伸びる板状の部分であり、かつ
前記中間部が、大引の側面と接触し、かつ略垂直に伸びる板状の部分である、
態様２に記載の断熱材留め具。
《態様４》
前記係止部が、他の前記断熱材留め具と連結するための連結部を有しており、それによって前記他の断熱材留め具の係止部と連結して大引を挟持することができる、態様２又は３に記載の断熱材留め具。
《態様５》
前記連結部の長さが、大引の寸法に合わせて調整可能となっている、態様４に記載の断熱材留め具。
《態様６》
前記連結部が、凹部と凸部とからなり、それぞれが前記他の樹脂製留め具の連結部の凸部と凹部と係合可能である、態様４又は５に記載の断熱材留め具。
《態様７》
前記係止部の厚みが、前記支持部の厚みよりも小さい、態様２〜６のいずれか一項に記載の断熱材留め具。
《態様８》
前記係止部の少なくとも一部の厚みが、３．０ｍｍ以下である、態様２〜７のいずれか一項に記載の断熱材留め具。
《態様９》
前記支持部が、その基部から５ｍｍ以上の高さで突出している補強用リブを有する、態様２〜８のいずれか一項に記載の断熱材留め具。
《態様１０》
前記補強リブの頂点を含む線又は面からの大引の上面までの寸法が、設置する断熱材の厚みの寸法と対応している、態様９に記載の断熱材留め具。
《態様１１》
複数の大引及び前記複数の大引に取り付けられている断熱材を有し、かつ根太が存在していない床構造体であって、前記断熱材が、複数の態様１〜１０のいずれか一項に記載の断熱材留め具によって前記大引に取り付けられている、床構造体。
《態様１２》
前記断熱材が、無機繊維系断熱材である、態様１１に記載の床構造体。

図１（ａ）は、本発明の断熱材留め具の１つの態様の斜視図を示しており、図１（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）に示す断熱材留め具の上面図及び横断面図を示している。 図２（ａ）は、凹凸部からなる連結部を有する本発明の２つの断熱材留め具を用いて、９０ｍｍの大引を挟持している状態を示している。図２（ｂ）は、連結部が大引の寸法に合わせて調整可能となっている本発明の２つの断熱材留め具を用いて、１０５ｍｍの大引を挟持している状態を示している。 図３は、本発明の断熱材留め具を用いた床構造体の熱貫流率（Ｕ値）を計算するために用いたモデルを示している。

《断熱材留め具》
本発明は、大引に断熱材を取り付けるための樹脂製の断熱材留め具に関するものであり、この留め具は、特に根太レス工法において好適に用いることができる。断熱材は、大引と大引との間に、大引と同じ水平面上で取り付けられてもよく、大引が存在する水平面よりも下側（基礎側）の位置で取り付けられてもよい。断熱材を、厚み方向に１層以上重ねて取り付けることができる。例えば、大引と大引との間に第１の断熱材を取り付けるだけではなく、大引の下面を覆いかつ第１の断熱材を下側から支持するように第２の断熱材を取り付けることができ、その場合においても、本発明の留め具を用いて第１及び／又は第２の断熱材を取り付けてもよい。

木造住宅の技術分野においては、耐久性等の観点から、伝統的に木材と金属部材とが採用されており、樹脂部材が構造部材の一部として用いられることは実質的になかった。また、特許文献１〜３に記載のような金属製の断熱材留め具は、断熱材を固定する機能は十分であり、施工も容易であり、かつ１枚の金属板を成形して製造することでコストも低かった。したがって、従来技術においては、金属製の留め具を樹脂製に変更するという思想はなかった。

それに対して、本発明者らは、断熱材の留め具を樹脂で製造してみたところ、予想外にも高い断熱性を床構造体に提供できることを発見した。すなわち、本発明者らは、従来技術の金属製の断熱材の留め具が床構造体の熱橋になっており、それにより断熱性を低下させていることを発見した。断熱材の留め具は、床構造体全体から見ると非常に小さい部品であるため、留め具を樹脂製にすることによって床構造体の断熱性が有意に高まるという結果は非常に予想外であった。

また、断熱材の施工者は、多数の留め具を持ち運びながら施工していくため、軽量な樹脂製の留め具は、施工者にとって負担が少なく、非常に好適であった。さらに、金属製の留め具では、何らかの衝撃を受けた場合であっても塑性変形してしまうのに対して、樹脂製の留め具では、何らかの衝撃を受けた場合であっても弾性変形することによって塑性変形しにくいため、廃棄処分される可能性が低くなった。そして、金属製の留め具は、一枚の金属板を成形して製造されていたために形状に制限があったのに対して、樹脂製の留め具であれば、射出成形等によって製造することができるため、様々な形状とすることができた。

本発明の断熱材留め具は、例えば、断熱材を支持する支持部、大引に係止するための係止部、支持部と係止部とをつなげる中間部を有する。

支持部は、断熱材を支えることができれば、その形状等については特に限定されないが、例えば断熱材を下側から支えるように、中間部の下側から、中間部が接触する大引とは反対方向に、略水平に伸びる板状の部分となることができる。

この場合において、中間部と支持部とは、厳密垂直である必要はなく、例えば中間部と支持部とは、９０°未満、８５°以下、８０°以下、又は７５°以下の角度を有していてもよく、６５°以上、７０°以上、７５°以上、又は８０°以上の角度を有していてもよい。９０°未満の角度を有している場合、支持部が、断熱材から圧力を受けても、支持部が弾性変形することによって断熱材をしっかりと支持することが可能である。

支持部が略水平に伸びる板状の部分である場合、支持部が断熱材をしっかりと下側から支えることができるように、支持部の長さは５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以上、８０ｍｍ以上、又は１００ｍｍ以上であってもよく、２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、１２０ｍｍ以下、又は１００ｍｍ以下であってもよい。同様に、支持部の幅は、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、又は２５ｍｍ以上であってもよく、１００ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、又は３０ｍｍ以下であってもよい。支持部の板状の部分の厚さは、０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．２ｍｍ以上、又は１．５ｍｍ以上であってもよく、３．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、又は１．５ｍｍ以下であってもよい。なお、本明細書において、寸法等を記載している場合、本発明の有利な効果が得られる範囲において、その寸法等は、平均値、最大値、又は最小値のいずれかの意味を有することができる。

支持部の板状部分の厚みを薄くしつつ、かつ機械的強度を確保するために、板状支持部には、支持部の基部から突出している補強用リブを設けてもよい。

補強用リブは、略台形、略オメガ（Ω）形等の断面を有する凸状の部分であり、支持部の板状部分の基部から、５ｍｍ以上、８ｍｍ以上、又は１０ｍｍ以上の高さを有していてもよく、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以下の高さを有していてもよい。１枚の金属板から成形して製造されていた金属製留め具では、補強用リブの高さは、５ｍｍ未満であったが、本発明の断熱材留め具の場合では、射出成形によって製造することができるため、補強用リブの高さを大きくすることができ、それにより補強効果を高めることができる。

上記のような高さの補強リブを用いた場合には、補強リブの頂点を含む線又は面によって、断熱材を支持することができる。この場合において、支持部の補強リブの頂点を含む線又は面からの、大引の上面までの寸法を、設置する断熱材の厚みの寸法と対応させることができる。具体的には、支持部の補強リブの頂点を含む線又は面からの、大引の上面までの寸法は、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以上、８０ｍｍ以上、又は１００ｍｍ以上であってもよく、５００ｍｍ以下、３００ｍｍ以下、２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、１２０ｍｍ以下、又は１００ｍｍ以下であってもよい。補強用リブの高さが小さかった従来の金属製留め具においては、断熱材を、補強用リブの頂点を含む線又は面と、基部の上面の両方とで支持しており、したがって基部の上面から大引の上面までの寸法を、設置する断熱材の厚みの寸法と対応させていた。

中間部は、支持部と係止部とをつなげる部分であり、例えば大引の側面と接触し、略垂直に延びる板状部分である。中間部も支持部と同様に補強用のリブを有していてもよい。

中間部が大引の側面と接触し、略垂直に延びる板状部分である場合、その長さは、断熱材が大引と大引との間に、大引と同じ水平面上で取り付けられる場合には、断熱材の厚さに対応していてもよい。断熱材が、大引が存在する水平面よりも下側（基礎側）の位置で取り付けられる場合には、中間部は断熱材の厚さよりも大きくてもよい。例えば、中間部の長さは、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以上、８０ｍｍ以上、又は１００ｍｍ以上であってもよく、５００ｍｍ以下、３００ｍｍ以下、２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、１２０ｍｍ以下、又は１００ｍｍ以下であってもよい。中間部の幅及び板状の部分の厚さについては、支持部と同様である。

係止部は、大引に留め具を係止できるのであれば、特にその形状、係止手段等について特に限定されない。

例えば、係止部は、大引の上面（床構造体の床側の面）に接触することができ、かつ略水平に伸びる板状の部分であってもよい。係止部の長さは、大引の寸法によって異なっていてもよく、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、又は５０ｍｍ以上であってもよく、１００ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、又は５０ｍｍ以下であってもよい。係止部の幅については、支持部と同様である。

この場合において係止部は、機械的強度が得られる十分である限りにおいて、板状の部分の厚みが小さいことが好ましい。係止部の厚みが小さいことによって、大引上に設置される部材、例えば床材と大引との隙間を小さくすることができる。一方で、留め具の係止部以外の部分においては、機械的強度を得るために、十分な厚みが必要となるため、留め具の係止部の厚みは、留め具の支持部及び／又は中間部よりも小さいことが好ましい。金属製の留め具は、通常一枚の金属板を成形して形成されるため、全ての部分において厚みが一定となるが、樹脂製の留め具の場合では、射出成形して製造することができるため、一部の厚みを小さくして、他の部分の厚みを大きくすることができる。

ここで、大引と留め具との係止は、留め具が大引に仮留めされる程度の強さ、すなわち断熱材を施工する際に留め具が容易に大引から脱落しない程度の強さで行われればよい。大引間に断熱材を施工した後は、断熱材の弾性によって留め具が大引に押し付けられるため、留め具が大引から脱落しにくいためである。

例えば、係止部は、留め具を大引に係止できるように、大引と接触する面に突き刺し固定部を有していてもよく、大引との接触面に粘着テープを有していてもよい。また、係止部に対してタッカー、釘等の係止部を貫通する固定手段を用いることによって、大引と留め具とを係止させることができる。

例えば、係止部の一部に、３．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、又は０．８ｍｍ以下の厚みを有する部分があれば、孔を予め設けていない場合であっても、タッカーをその部分に貫通させて大引に留め具を係止できるため好ましい。金属製の留め具は、０．５〜０．７ｍｍ程度の厚みであっても、貫通強度が大きく大引にタッカー留めをすることができないため、上記のようなタッカー留めが可能な本発明の断熱材留め具は、金属製の留め具と比較して、施工性において非常に有利である。

本発明の留め具を２つ用意し、それらの係止部を互いに連結させ、２つの留め具で大引を挟持することによって、留め具を大引に係止させてもよい。この場合には、係止部が、他の断熱材留め具の係止部と連結するための連結部を有していることが好ましい。

連結部は、他の断熱材留め具の係止部と連結できる部分であれば、その形状、連結機構等について制限されない。例えば、連結部は、一方の留め具の係止部が他方の留め具の係止部に係合する形状となっていてもよい。この場合、連結部は、凹部と凸部とからなり、それぞれが他の断熱材留め具の連結部の凸部と凹部と係合可能であってもよい。

また、連結部の連結位置は、大引の寸法に合わせて、その位置が調整可能となっていることが好ましい。例えば、大引には、９０ｍｍ及び１０５ｍｍの寸法が規格として存在している。本発明の断熱材留め具が、これらの両方の大引きに対しても、挟持できるように連結位置が調整可能となっていることが好ましい。

図１（ａ）は、本発明の断熱材留め具の１つの態様の斜視図を示しており、図１（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）に示す断熱材留め具の上面図及び横断面図を示している。

図１に示すように、本発明の断熱材留め具１０は、断熱材を支持する支持部１３、大引１００に係止するための係止部１１、支持部１３と係止部１１とをつなげる中間部１２を少なくとも有することができる。また、係止部１１は、他の断熱材留め具１０（図示されていない）と連結するための連結部１１ａを有しており、木材である大引１００に係止部１１を突き刺して固定するための突き刺し固定部１１ｂを有している。ここでは、中間部１２と支持部１３において、それぞれの基部１２ｂ，１３ｂから突出している補強用リブ１２ａ，１３ａが存在している。

図２は、連結位置が調整可能な態様の本発明の断熱材留め具を例示している。図２（ａ）の態様においては、連結部の第一の連結位置で係合することによって、９０ｍｍの大引きを２つの断熱材留め具で挟持している。また、図２（ｂ）の態様においては、連結部の第二の連結位置で係合することによって、１０５ｍｍの大引を２つの断熱材留め具で挟持している。これらの断熱材留め具は、同一の構造を有しているものの、２つの連結位置を有していることによって、９０ｍｍの寸法の大引と１０５ｍｍの寸法の大引の両方について使用可能となっている。

《床構造体》
本発明の床構造体は、複数の大引及び複数の大引に取り付けられている断熱材を有し、かつ根太が存在していない。この床構造体では、断熱材が上記の樹脂製の断熱材留め具によって大引に取り付けられていることを特徴とし、従来の床構造体と比較して、高い断熱性を有する。本発明の床構造体は、断熱材の留め具以外の構成については、従来から知られた構成、例えば特許文献１〜３に記載されたような構成であってもよい。

例えば、本発明の床構造体で用いられる断熱材は、無機繊維系断熱材、特にグラスウール系断熱材とすることができる。

図３（ａ）及び（ｂ）に示した計算モデルを使用して、金属製留め具を使用した場合（比較例）、留め具がない場合（参考例）及び樹脂製の留め具を使用した場合（実施例）、の床構造体の熱貫流率（Ｕ値［Ｗ／（ｍ^２．Ｋ）］）を計算した。計算には、ＴＲＩＳＣＯ（商標）を使用した。また、金属製留め具の熱伝導率を５０［Ｗ／（ｍ．Ｋ）］とし、樹脂製の留め具の熱伝導率を０．３５［Ｗ／（ｍ．Ｋ）］とし、断熱材の熱伝導率を０．０３２［Ｗ／（ｍ．Ｋ）］とし、大引の熱伝導率を０．１３［Ｗ／（ｍ．Ｋ）］とした。そして、表面熱抵抗を０．１［（ｍ^２．Ｋ）／Ｗ］とした。

各例の熱貫流率の計算結果を以下の表に示す：

この計算結果から、金属製留め具が床構造体の熱橋になっていること、及び樹脂製の留め具を用いた場合にはその熱橋がほとんど防ぐことができ、留め具を使用していない場合と断熱性がほぼ変わらないことが判明した。本発明の断熱材留め具を用いた床構造体では、金属製留め具を用いた床構造体よりも、熱貫流率が１０％程度向上することがわかった。

１０ 断熱材の留め具
１１ 係止部
１１ａ 連結部
１１ｂ 突き刺し固定部
１２ 中間部
１２ａ 補強リブ
１２ｂ 基部
１３ 支持部
１３ａ 補強リブ
１３ｂ 基部
１００ 大引
２００ 断熱材

Claims (12)

1. 大引に断熱材を取り付けるための、樹脂製の断熱材留め具。
2. 断熱材を支持する支持部、大引に係止するための係止部、及び前記支持部と前記係止部とをつなげる中間部を少なくとも有する、請求項１に記載の断熱材留め具。
3. 前記支持部が、前記中間部の下側から略水平に伸びる板状の部分であり、
   前記係止部が、大引の上面に接触し、かつ略水平に伸びる板状の部分であり、かつ
   前記中間部が、大引の側面と接触し、かつ略垂直に伸びる板状の部分である、
   請求項２に記載の断熱材留め具。
4. 前記係止部が、他の前記断熱材留め具と連結するための連結部を有しており、それによって前記他の断熱材留め具の係止部と連結して大引を挟持することができる、請求項２又は３に記載の断熱材留め具。
5. 前記連結部の長さが、大引の寸法に合わせて調整可能となっている、請求項４に記載の断熱材留め具。
6. 前記連結部が、凹部と凸部とからなり、それぞれが前記他の樹脂製留め具の連結部の凸部と凹部と係合可能である、請求項４又は５に記載の断熱材留め具。
7. 前記係止部の厚みが、前記支持部の厚みよりも小さい、請求項２〜６のいずれか一項に記載の断熱材留め具。
8. 前記係止部の少なくとも一部の厚みが、３．０ｍｍ以下である、請求項２〜７のいずれか一項に記載の断熱材留め具。
9. 前記支持部が、その基部から５ｍｍ以上の高さで突出している補強用リブを有する、請求項２〜８のいずれか一項に記載の断熱材留め具。
10. 前記補強リブの頂点を含む線又は面からの大引の上面までの寸法が、設置する断熱材の厚みの寸法と対応している、請求項９に記載の断熱材留め具。
11. 複数の大引及び前記複数の大引に取り付けられている断熱材を有し、かつ根太が存在していない床構造体であって、前記断熱材が、複数の請求項１〜１０のいずれか一項に記載の断熱材留め具によって前記大引に取り付けられている、床構造体。
12. 前記断熱材が、無機繊維系断熱材である、請求項１１に記載の床構造体。

Images